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【C++起飞之路】初级——命名空间、输入输出流

徐徐同学 2024-06-14 17:20:20
简介【C++起飞之路】初级——命名空间、输入输出流

为了解决合作开发时的命名冲突问题,C++ 引入了命名空间(Namespace)

一、命名空间?

当我们编写代码时,可能会产生一些命名冲突,为了解决这一冲突引出了命名空间的概念

命名冲突的产生主要包括两个方面原因:

  • 1、与库函数名冲突
  • 2、工程中的冲突(比如多人共同完成一个项目时,写了两个同名函数)

1、命名空间的定义?

定义命名空间,需要使用到namespace关键字,后面跟命名空间的名字,然后接一对{ }即可,{ }中即为命名空间的成员

语法格式:

namespace name
{
    //variables, functions, classes
    //(命名空间中可以定义变量/函数/类型)
}

name是命名空间的名字(当然可以自定义),命名空间中可以包含变量、函数、类等

❗注意:
一个命名空间就定义了一个新的作用域(可以把命名空间叫做命名空间域),命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中。

命名空间的 四个特点
Ⅰ 命名空间名字不可以和关键字重名,除了关键字可以随便取(最好根据命名空间的意义取)

Ⅱ 命名空间中可以包含变量、函数、类、typedef、#define等,十分自由

Ⅲ 命名空间可以嵌套定义

Ⅳ 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中。这种情况下,命名空间几乎丧失了作用,因为存在命名冲突的话依然会报错

演示:

Ⅰ、Ⅱ:
在这里插入图片描述

Ⅲ :

在这里插入图片描述
Ⅳ:
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2、命名空间中成员的使用?

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为什么报错呢?

在引用命名空间成员时,要用 命名空间名域作用限定符 对命名空间成员进行限定,以区别不同的命名空间中的同名标识符。

命名空间使用的关键是 域作用限定符: ::

::的左边为域,如果有命名空间域,则限定访问命名空间域中的内容;如果域左边为空,访问的就是全局域,会直接到全局范围内找 :: 右边的变量或其他成员。

非嵌套命名空间:

C++中访问的时候的默认顺序是:
局部域 -> 全局域 -> 展开了的命名空间域 or 指定访问命名空间域

在这里插入图片描述

嵌套命名空间:

通过::深入访问命名空间,如图:
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3、命名空间 三种展开方式?

<1>指定命名空间访问

我们上面所有的例子都是指定命名空间访问

<2> using声明

上面的方法显得比较烦琐,我们每次使用某个命名空间的成员的时候需要不停的用 :: 展开,然而幸运的是,通过更简单的途径也能使用到命名空间中的成员。

其中一种最安全的方法,就是使用using声明

有了using声明就无须专门的前缀(形如命名空间::)也能使用所需的名字了

a、using引入某个成员

语法:using name::x

每个名字都需要独立的using声明
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b、using展开命名空间

语法:using namespace name;

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❗注意:头文件不应包含using声明

位于头文件的代码一般来说不应该使用using声明

这是因为头文件的内容会拷贝到所有引用它的文件中去:

如果头文件里有某个using声明,那么每个使用了该头文件的文件就都会有这个声明。对于某些程序来说,由于不经意间包含了一些名字,反而可能产生始料未及的名字冲突

4、总结?

命名空间的展开就是为了对标识符的名称进行本地化,以避免命名冲突或名字污染,因此对于不同的情况有不同的展开方式

?如何展开C++标准库的命名空间使用更合理呢?

  1. 在日常练习中,直接using namespace name即可,这样就很方便
  2. using namespace name展开,标准库就全部暴露出来了,如果我们定义跟库重名的类型/对象/函数,就存在冲突问题。该问题在日常练习中很少出现,但是项目开发中代码较多、规模大,就很容易出现。所以建议在项目开发中使用,像std::cout这样使用时指定命名空间 + using std::cout展开常用的库对象/类型等方式。

?即:

  • 多人合作完成的项目:常用的部分展开(using),不常用的指定命名空间展开(命名空间::成员),安全严谨
  • 平时练习:全局展开,快捷高效

二、输入输出流?

C++语言并未定义任何输入输出(IO)语句,取而代之,包含了一个全面的标准库来提供IO机制

?iostream库
iostream库包含两个基础类型istream和 ostream,分别表示输入流和输出流。一个流就是一个字符序列,是从IO设备读出或写入IO设备的。术语 “流” ( stream)想要表达的是,随着时间的推移,字符是顺序生成或消耗的。
在这里插入图片描述

1、cin / cout 标准输入 / 输出?

说明:

    1. 使用cout(读音同" see out “)标准输出对象(控制台)和cin(读音同” see in ")标准输入对象(键盘)时,必须包含< iostream >头文件以及按命名空间使用方法使用std命名空间
    1. coutcin 是全局的流对象,
    1. <<是流插入运算符,>>是流提取运算符。
    1. 使用C++输入输出更方便,不需要像printf / scanf输入输出时那样,需要手动控制格式。
    1. C++的输入输出可以自动识别变量类型
    1. 实际上cout和cin分别是ostream和istream类型的对象,>>和<<也涉及运算符重载等知识,实际上并不简单,后面遇到了再说

2、endl 换行?

endl是特殊的C++符号,表示换行输出。
cincout一样,都包含在包含<iostream >头文件中。
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风语者!平时喜欢研究各种技术,目前在从事后端开发工作,热爱生活、热爱工作。